Effects of Polycephalomyces Nipponicus Aqueous Extract on Mood and Motor Coordination in Acute Ethanol-Treated Mice

ศิรินภา รุ่งเรือง; จินตนา สัตยาศัย; จิรายุส แก้วหมอ; ชาฌาน หลานวงศ์; คัชรินทร์ ภูนิคม; อารยา ศุภวัฒน์

ผู้แต่ง

ศิรินภา รุ่งเรือง สาขาวิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ประเทศไทย
จินตนา สัตยาศัย สาขาวิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ประเทศไทย
จิรายุส แก้วหมอ สาขาวิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ประเทศไทย
ชาฌาน หลานวงศ์ สาขาวิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ประเทศไทย
คัชรินทร์ ภูนิคม สาขาวิชาเภสัชวิทยา คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น, ประเทศไทย
อารยา ศุภวัฒน์ คณะแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหาสารคาม, ประเทศไทย

คำสำคัญ:

Polycepholomyces nipponicus, เอทานอล, ความผิดปกติทางอารมณ์, ความบกพร่องทางการเคลื่อนไหว, หนูถีบจักร

บทคัดย่อ

หลักการและวัตถุประสงค์: การดื่มเอทานอลทำให้การประสานงานของกล้ามเนื้อและการตัดสินใจผิดพลาด ซึ่งเป็นสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุและเสียชีวิต ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์ได้ให้ความสนใจในพืชสมุนไพรที่มีสารกลุ่มโพลีฟีนอล ซึ่งมีศักยภาพในการลดผลกระทบที่เป็นพิษและอาการเมาค้างจากการบริโภคเอทานอลเฉียบพลัน Polycephalomyces nipponicus (P. nipponicus) ซึ่งเป็นเชื้อราที่ทำให้เกิดโรคในแมลงได้แสดงศักยภาพที่โดดเด่นในฐานะแหล่งของสารต้านอนุมูลอิสระและสารต้านจุลชีพตามธรรมชาติ และมีปริมาณฟีนอลและฟลาโวนอยด์สูง ดังนั้นการศึกษานี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินผลของสารสกัดจาก P. nipponicus ต่อผลของเอทานอลแบบเฉียบพลันในการการป้องกันเหนี่ยวนำให้เกิดความผิดปกติทางอารมณ์และความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวในหนูถีบจักร

วิธีการศึกษา: หนูถีบจักรเพศผู้ สายพันธุ์ ICR ถูกแบ่งออกเป็น 6 กลุ่ม กลุ่มละ 8 ตัว ได้แก่ กลุ่มควบคุม กลุ่มที่ได้รับเอทานอล (2 กรัม/กก.) กลุ่มที่ได้รับสารสกัดจาก P. nipponicus (200, 600 มก./กก.) และกลุ่มที่ได้รับสารสกัดจาก P. nipponicus (200, 600 มก./กก.) ก่อนได้รับเอทานอล โดยหนูถูกป้อนครั้งแรกด้วยน้ำหรือสารสกัด P. nipponicus (200 หรือ 600 มก./กก.) หลังจากนั้นหนึ่งชั่วโมง หนูถูกป้อนครั้งที่สองด้วยน้ำหรือเอทานอล (2 กรัม/กก.) หลังจากการป้อนครั้งที่ 2 30 นาที หนูจะถูกทดสอบด้วย exploratory test, tail suspension test (TST), rotarod test และ footprint analysis ตามลำดับ

ผลการศึกษา: การได้รับเอทานอลทำให้จำนวนการเดินข้ามช่อง (crossings), การยืนบนขาหลัง (rearing) และจุ่มจมูก (nose-poking) ลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการทดสอบพฤติกรรมการสำรวจ (exploratory test) ซึ่งบ่งชี้ถึงพฤติกรรมคล้ายกับอาการวิตกกังวล และเพิ่มระยะเวลาการอยู่นิ่ง (immobility time) ในการทดสอบ TST ซึ่งบ่งชี้ถึงพฤติกรรมคล้ายภาวะซึมเศร้า การทดสอบ rotarod แสดงให้เห็นว่าระยะเวลาการทรงตัวบน rod (time on rod) ลดลงและพบความผิดปกติของการเดินจากการวิเคราะห์รอยเท้าหนูในกลุ่มที่ได้รับเอทานอล ซึ่งแสดงถึงความบกพร่องของการทำงานของกล้ามเนื้อ การรักษาด้วย P. nipponicus โดยเฉพาะในขนาด 600 มก./กก. ช่วยบรรเทาผลของเอทานอลในการเหนี่ยวนำความผิดปกติทางอารมณ์และความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวได้อย่างมีนัยสำคัญ

สรุป: ผลการศึกษาชี้ให้เห็นว่าสารสกัดจาก P. nipponicus สามารถบรรเทาผลของเอทานอลแบบเฉียบพลันในการเหนี่ยวนำพฤติกรรมคล้ายกับอาการวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้า รวมถึงความบกพร่องทางการเคลื่อนไหวได้

เอกสารอ้างอิง

Pervin Z, Stephen JM. Effect of alcohol on the central nervous system to develop neurological disorder: pathophysiological and lifestyle modulation can be potential therapeutic options for alcohol-induced neurotoxication. AIMS Neurosci. 2021;8(3):390–413. doi:10.3934/Neuroscience.2021021

Schuckit MA. Alcohol-use disorders. The Lancet. 2009;373(9662):492–501. doi:10.1016/S0140-6736(09)60009-X

Chastain G. Alcohol, neurotransmitter systems, and behavior. J Gen Psychol. 2006;133(4):329–35. doi:10.3200/GENP.133.4.329-335

Baliño P, Romero-Cano R, Sánchez-Andrés JV, Valls V, Aragón CG, Muriach M. Effects of acute ethanol administration on Brain Oxidative Status: The Role of Acetaldehyde. Alcohol Clin Exp Res 2019;43(8):1672–81. doi:10.1111/acer.14133

Jung SH, Lee YH, Lee EK, Park SD, Shim JJ, Lee JL, et al. Effects of plant-based extract mixture on alcohol metabolism and hangover improvement in humans: a randomized, Double-Blind, Paralleled, Placebo-Controlled Clinical Trial. J Clin Med 2023;12(16):5244. doi:10.3390/jcm12165244

Crabb DW, Matsumoto M, Chang D, You M. Overview of the role of alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase and their variants in the genesis of alcohol-related pathology. Proc Nutr Soc 2004;63(1):49–63. doi:10.1079/pns2003327

Pandey KB, Rizvi SI. Plant polyphenols as dietary antioxidants in human health and disease. Oxid Med Cell Longev 2009;2(5):270–8. doi:10.4161/oxim.2.5.9498

Coelho JE, Alves P, Canas PM, Valadas JS, Shmidt T, Batalha VL, et al. Overexpression of Adenosine A2A Receptors in Rats: effects on depression, Locomotion, and Anxiety. Front Psychiatry 2014;5:67. doi:10.3389/fpsyt.2014.00067

Buranrat B, Sangdee K, Sangdee A. Comparative Study on the Effect of aqueous and ethanolic mycelial extracts from Polycephalomyces nipponicus (Ascomycetes) against human breast cancer MCF-7 cells. Int J Med Mushrooms 2019;21(7):671-81. doi:10.1615/IntJMedMushrooms.2019031140.889d09f58e41d3c,1d769638151af724.html

Sangdee K, Nakbanpote W, Sangdee A. Isolation of the entomopathogenic fungal strain Cod-MK1201 from a Cicada Nymph and Assessment of Its Antibacterial Activities. Int J Med Mushrooms 2015;17(1):51–63. doi:10.1615/intjmedmushrooms.v17.i1.60

Supawat A, Srisuwan S, Sattayasai J. Oral glutamate intake reduces acute and chronic effects of ethanol in rodents. Trop J Pharm Res 2016;15(7):1493. doi:10.4314/tjpr.v15i7.20

Brown G, Nemes C. The exploratory behaviour of rats in the hole-board apparatus: Is head-dipping a valid measure of neophilia? Behav Processes 2008;78:442–8. doi:10.1016/j.beproc.2008.02.019

Can A, Dao DT, Terrillion CE, Piantadosi SC, Bhat S, Gould TD. The tail suspension test. J Vis Exp JoVE 2012;(59):e3769. doi:10.1016/j.beproc.2008.02.019

Deacon RMJ. Measuring motor coordination in mice. J Vis Exp JoVE 2013;(75):e2609. doi:10.3791/2609

Karadayian AG, Cutrera RA. Alcohol hangover: type and time-extension of motor function impairments. Behav Brain Res 2013;247:165–73. doi:10.1016/j.bbr.2013.03.037

Toth ME, Gonda S, Vigh L, Santha M. Neuroprotective effect of small heat shock protein, Hsp27, after acute and chronic alcohol administration. Cell Stress Chaperones 2010;15(6):807–17. doi:10.1007/s12192-010-0188-8

Zhang K, Li RF, Li H, Lin H, Sun ZM, Zhan SL. Acute alcohol exposure suppressed locomotor activity in mice. Stress Brain 2022;2:46–52. doi:10.26599/SAB.2022.9060016

Lithari C, Klados MA, Pappas C, Albani M, Kapoukranidou D, Kovatsi L, et al. Alcohol Affects the Brain’s Resting-State Network in Social Drinkers. PLoS One 2012;7(10):e48641. doi:10.1371/journal.pone.004864119.

Nagy J. Alcohol Related Changes in Regulation of NMDA Receptor Functions. Curr Neuropharmacol 2008;6(1):39–54. doi:10.2174/157015908783769662

Abrahao KP, Salinas AG, Lovinger DM. Alcohol and the Brain: Neuronal Molecular Targets, Synapses, and Circuits. Neuron 2017;96(6):1223–38. doi:10.1016/j.neuron.2017.10.032

Pinheiro BG, Luz DA, Cartágenes S de C, Fernandes L de MP, Farias SV, Kobayashi NHC, et al. The Role of the Adenosine System on Emotional and Cognitive Disturbances Induced by Ethanol Binge Drinking in the Immature Brain and the Beneficial Effects of Caffeine. Pharm Basel Switz 2022;15(11):1323. doi:10.3390/ph15111323

Heit C, Dong H, Chen Y, Thompson DC, Deitrich RA, Vasiliou V. The role of CYP2E1 in alcohol metabolism and sensitivity in the central nervous system. Subcell Biochem 2013;67:235–47. doi: 10.1007/978-94-007-5881-0_8

Comporti M, Signorini C, Leoncini S, Gardi C, Ciccoli L, Giardini A, et al. Ethanol-induced oxidative stress: basic knowledge. Genes Nutr 2010;5(2):101–9. doi:10.1007/s12263-009-0159-9

Somsila P, Sakee U, Srifa A, Kanchanarach W. Antioxidant and Antimicrobial Activities of Polycephalomyces nipponicus. J Pure Appl Microbiol 2018;12:567–76. doi:10.22207/JPAM.12.2.15

Surapong N, Sangdee A, Chainok K, Pyne S, Seephonkai P. Production and Antifungal Activity of Cordytropolone and (-)-Leptosphaerone A From the Fungus Polycephalomyces nipponicus. Nat Prod Commun 2019;14:1934578X1984412. doi:10.1177/1934578X19844120

Sonyot W, Lamlertthon S, Luangsa-ard JJ, Mongkolsamrit S, Usuwanthim K, Ingkaninan K, et al. In Vitro Antibacterial and Anti-Inflammatory Effects of Novel Insect Fungus Polycephalomyces phaothaiensis Extract and Its Constituents against Propionibacterium acnes. Antibiotics 2020;9(5):274. doi:10.3390/antibiotics9050274

Srinivasan S, Dubey KK, Singhal RS. Influence of food commodities on hangover based on alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase activities. Curr Res Food Sci 2019;1:8–16. doi:10.1016/j.crfs.2019.09.001